Tutkimuskohteena metsämyyrien salatut elämät

23.01.2012

Akatemiatutkija Esa Koskela, 43, tutkii työssään pikkunisäkkäitä, erityisesti metsämyyriä. Tällä hetkellä Koskelaa kiinnostavat erityisesti metsämyyrän sukupuolten väliset konfliktit sekä ne mekanismit, jotka vaikeuttavat näiden ristiriitojen ratkeamista luonnonvalinnan myötä. Lisääntymistilanne on usein koiraille ja naaraille ristiriitainen. Tämä johtuu siitä, että monet yksilöiden ominaisuudet ja niitä koodaavat geenit ovat koiraiden lisääntymiselle edullisia, mutta naaraiden lisääntymiselle haitallisia ja päinvastoin. Tätä kutsutaan sukupuolten väliseksi konfliktiksi.

”Yleisesti ottaen yksilön menestyminen, kelpoisuus, määräytyy yksilön kyvyssä siirtää geenikopioita jälkikasvulleen. Konfliktitilanteessa geenit, joiden ansiosta koiraat saavat paljon jälkeläisiä, vähentävät naaraiden saamien jälkeläisten määrää. Mitä ilmeisimmin luonnonvalinnan tulisikin tällöin suosia erilaisia ominaisuuksia aikaansaavia geenejä koirailla ja naarailla. Koska sekä koiras- että naaraspoikaset saavat kuitenkin vanhemmiltaan saman geeniperimän, sukupuolesta riippuvan optimin saavuttaminen voi olla mahdotonta.”

Koskelan tutkimusryhmä on juuri osoittanut ensimmäistä kertaa, että populaation muiden yksilöiden ominaisuuksilla on huomattava vaikutus siihen, yleistyvätkö populaatiossa koiraille vai naaraille edulliset geenit: ”Jos metsämyyräpopulaatio koostui valtaosin dominanteista, korkean testosteronitason omaavista koiraista, niiden lisääntymismenestys kärsi todennäköisesti ankaran koiras-koiraskilpailun myötä ja populaatiossa alkoivat yleistyä naaraille edulliset geenit. Naarasgeenien osuuden vähittäinen lisääntyminen populaatiossa alkoi kuitenkin samalla laskea koiraiden lisääntymismenestystä. Tämä kehitys jatkui, kunnes luonnonvalinta alkoi taas vuorostaan suosia dominantteja koiraita, ja loputon kiertokulku koiras- ja naarasgeenien välillä alkoi alusta.”

Vielä 90-luvulla oppikirjoissa opetettiin, että valitsemalla sen koreimman koiraan naaras varmistaa hyvät geenit jälkeläisilleen. Viime vuosina on kuitenkin todistettu jo varsin monessa erillisessä tutkimussysteemissä, metsämyyrällä ensimmäistä kertaa kokeellisesti nisäkkäillä, että optimaalisen valinnan tekeminen on vieläkin vaikeampaa. Hyvä isäkandidaatti pojille voikin olla huono tyttärille.

Tutkijavierailulla Kanadassa

Parhaillaan Koskela on vajaan vuoden kestävällä tutkijavierailuilla Vancouverissa. Kanadaan häntä seurasivat myös biologivaimo sekä kaksi pientä tytärtä. Vuonna 2009 University of British Columbiaan (UBC) perustettu Biodiversity Research Centre on yksi maailman evoluutiobiologisen tutkimuksen huippupaikkoja, joka houkuttelee jatkuvasti tutkijoita niin lyhyemmille kuin pidempiaikaisille vierailuille. Miten Koskela perheineen on viihtynyt vaihdossa?

”Näin kolmen kuukauden jälkeen voin sanoa, että aika täällä on mennyt todella nopeasti. Tärkeimmät käytännön asiat kotona ja työssä järjestyivät parin ensimmäisen viikon aikana, tytöt pääsivät aloittamaan koulun ja tarhan kuukauden kuluessa. Koska olen matkassa perheen kanssa,  minulle oli todella tärkeää koko perheen viihtyvyys. Ja kollegojen ulkomaanvierailukokemukset tuntuvat todella pitävän paikkaansa, sillä täällä kaukana kaikista koto-Suomen arkiaskareista on enemmän aikaa niin perheelle, itselle kuin tutkimustyölle.”

Biodiversity Research Centren yhteydessä sijaitsee myös Beaty Biodiversity museum. Esa poseeraamassa museon ylpeyden aiheen, sinivalaan luurangon vieressä.

Metsämyyrät tunnetaan lähinnä tihutöistään

Koskelan mukaan valtaosa myyrien elämästä tapahtuu salassa ihmisiltä. Harva meistä tietää paljoakaan myyristä.

”Ihmiset ovat tottuneet seuraamaan luonnonkulkua useimmiten kotipihan tai mökkirannan lintujen kautta: koska kotipöntön kottarainen tai kirjosieppo tänä vuonna saapuu, milloin emo aloittaa kiireisen ruokintaurakan ja milloin pihapuu onkin yhtenä aamuna hiljainen kun poikaset ovat lähteneet pesästä. Myyrät taasen havaitaan useimmiten vain noin 3-4 vuoden välein, kun metsä- ja peltomyyrän populaatiokoot ovat huipussaan, ja metsien sekä puutarhojen taimistotuhot paljastuvat. Tällöin sympatioita ei näille ekosysteemimme avainlajeille juuri heru, vaan valtaosalla on mielessä lähinnä kysymys miten päästä niistä eroon.”

Toisaalta metsämyyrät salaavat myös paljon toisiltaan. Koska sekä koiraat että naaraat parittelevat usean kumppanin kanssa, koiras ei voi olla varma isyydestään eivätkä metsämyyräkoiraat osallistukaan millään tavoin jälkeläisten hoitoon.

”Kuten seksuaalivalinta- ja sukupuolten välinen konflikti -teoriatkin ennustavat, metsämyyränaaraalle olisi edullista valita saman poikueen koiras- ja naarasjälkeläisille eri isät, eli hedelmöittää ne eri koiraiden spermalla. Koiraspoikasten isäksi sopisi parhaiten se populaation dominantti eli dominanssihierarkiassa korkeimmalla oleva yksilö, jolta pojat perisivät korkean testosteronitason ja sen myötä hyvän lisääntymismenestyksen. Naaraspoikasten lisääntymismenestys eli poikuekoko taas on korkeampi, kun niiden isällä on matalampi testosteronitaso. Pystyvätkö metsämyyränaaraat todella tällaiseen spermavalintaan on vielä salassa meiltä tutkijoilta, kuten todennäköisesti myös metsämyyräkoirailta!”

Luonto tuli nuorena tutuksi asuinpaikan ansiosta

Koskela valmistui lukion jälkeen Jyväskylän yliopistosta ensin filosofian maisteriksi vuonna 1994 ja filosofian tohtoriksi vuonna 1998, pääaineena ekologia ja ympäristönhoito. Hän kokee tavallaan ajautuneensa tutkijaksi evoluutioekologisen perustutkimuksen saralle.

”Biologia on toki aina kiinnostanut minua, mutta en sitä nuorena mitenkään erityisesti harrastanut. Kotikuntani oli alle 2000 asukkaan maalaispitäjä, joten eipä siellä mitään luontokerhojakaan ollut, vaan luonto tuli enemmän tutuksi sen keskellä asuessa. Lukion ja armeijan jälkeen opiskelupaikkaa hakiessani sain samana keväänä mahdollisuuden alkaa opiskella ekologiaa ja ympäristötieteitä Jyväskylässä ja metsätieteitä Joensuussa. Jyväskylä vei tässä kisassa voiton pitkälti siksi, että sinne oli kotipaikkakunnaltani Karijoelta runsaan kolmen tunnin ajomatka, kun taas Joensuuhun matkaa olisi tullut yli tuplasti enemmän!”

Myyrät eivät vietä lomia

Väitöskirjansa Koskela teki samassa tutkimusprojektissa kuin missä oli jo aiemmin tehnyt pro gradu-työnsä. Siksi hänellä oli hyvä käsitys tulevasta, luvassa oli erittäin sitovia ja raskaitakin kenttäkausia Jyväskylän yliopiston Konneveden tutkimusasemalla. Väitöskirjavuosien kesinä hän asui lähes kokonaan Konneveden tutkimusasemalla, jossa sijaitsivat sekä laboratorio- että kenttätutkimustilat. Myyrät eivät vietä viikonloppuja eivätkä kesälomia, ja lisääntymispiirteitä tutkittaessa kenttäkausi on varsin lyhyt ja kiireinen. Oma lomailu kesällä voi kostautua siten, ettei talviaikana ole aineistoa mistä työstää julkaisuja!

”Aikaa maisterin tutkinnosta väitöstilaisuuteen minulta kului noin kolme ja puoli vuotta. Väitöskirjani ”Reproductive trade-offs in the bank vole”, eli lisääntymisen allokaatiokustannukset metsämyyrällä oli pitkälti samaa aihepiiriä kuin mitä tänäkin päivänä teen. Tutkin siis luonnonvalinnan ja elinkiertoteorian  perusoletuksia ja hypoteeseja luonnossa elävällä pikkunisäkkäällä, metsämyyrällä.”

Esa kenttätyössä.

Valtaosa Koskelan tutkimuksesta on perustutkimusta: ”Vankka perustietämys on soveltavan tutkimuksen onnistumisen edellytys. Olen tehnyt kuitenkin myös enemmän soveltavaa tutkimusta. Esimerkiksi yhteistyössä metsäntutkimuslaitoksen kollegoiden kanssa olen tutkinut, miten metsämyyrän levittämän Puumala-viruksen aiheuttaman niin sanotun myyräkuumeen tautitapausten esiintymistä ihmisissä voidaan selittää ja ennustaa myyräpopulaation koon ja Puumala-virusprevalenssin avulla. Lisäksi olemme tutkineet, miten hyvin myyräpopulaation koko ennustaa tulevia taimistotuhoja.”

Mieluisa työ innostaa viikonloppuisinkin

Tutkijan ’vapaus’ viehättää Koskelaa, tosin etenkin väitöskirjavaiheessa se tarkoitti vapautta olla aina töissä. 

”Vaikka teenkin töitä aivan liikaa niin olen huomannut, että suurin syy siihen löytyy ihan omasta itsestä. Vielä iltaisin kotonakin avaan jonkun käsikirjoituksen kommentoidakseni sitä - en pakon vuoksi vaan koska mieleni tekee.  Etenkin monien ei-tutkijakavereiden kanssa keskustellessani olen tajunnut pitäväni työstäni todella paljon. He tuntuvat joskus elävän viikonlopusta ja lomasta toiseen ja ihmettelevät, että miten voin tehdä työasioita myös viikonloppuisin. Itse taas koen olevani onnekas, koska työni on minulle mieluisaa.”

Vapaa-aikaansa Koskela viettää perheen parissa, esimerkiksi tyttäriään musiikkiharrastuksiin kuljettaen. Koskelan tärkein harrastus on laulu, hän laulaa muun muassa Keski-Suomen alueoopperan kuorossa sekä Mieskuoro Sirkoissa. Myös musiikin kuuntelu ja konserteissa käynti ottavat oman aikansa.



Esa ja tyttäret UBC:n kampuksella.

Tutkija oppii jokaisena päivänä jotakin uutta

Koskelan mielestä tutkijan työ ei ole välttämättä yhtään sen ihmeellisempää kuin mikään muukaan työ, siihenkin mahtuu välillä tylsiä ja huonompia päiviä ja vähemmän kiinnostavia työtehtäviä. Tutkijan työssäkin on loppujen lopuksi tärkeintä motivaatio! Jos sitä riittää, niin vähemmilläkin avuilla pääsee pitkälle. Biologeissakin on hyvin eri tavalla suuntautuneita tutkijoita, omasta erityisosaamisesta ja kiinnostuksesta riippuen. Alalle mahtuu niin neljän seinän sisällä työtänsä tekeviä teoreetikkoja, valkotakkibiologeja, maastossa viihtyviä kumisaapasbiologeja sekä kaikkea siltä väliltä.

”Ehkä parasta onkin, että tämän päivän evoluutiotutkimuskin yhdistelee useita tieteenaloja ja tutkimusmenetelmiä. Niinpä työ on useimmiten melko vaihtelevaa, ja siihen pääsee vaikuttamaan itse varsin paljon. Tutkijan työ ei ole koskaan valmis, jokaisena päivänä on tarkoitus oppia jotain uutta!”

Teksti: Terhi Loukiainen
Kuvat: Esa Koskela ja Heikki Helle